CN101538088B - 一种生态污水处理和水体修复***的构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态污水处理和水体修复***的构建方法。该***可用于小型生活污水处理和中、小型湖泊的水环境修复及景观水治理美化工程,可实现构建可自我修复、演替的水体生态***的目标,最终构建可自我修复、自我演替的水体生态***,建造景观式的污水处理厂。本发明的方法,包括以下步骤:A、雨水汇流渗滤补水***的构建;B、ET生化***构建;C、在ET生化***构建完成的基础上,根据草-鱼、藻-鱼、草藻-碎屑—螺和碎屑-微生物生态链的关系,逐步构建水生动物食物链的生态平衡***。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理***的构建方法,更具体地说涉及一种生态污水处理和水体修复***的构建方法。该技术用于小型生活污水处理和中、小型湖泊的水环境修复及景观水治理美化工程,最终实现构建可自我修复、自我演替的水体生态***的目标。
背景技术
我国是水资源最贫乏的国家之一,随着近几年经济的快速发展,水资源污染日益严重,进一步降低了水体的可利用率,使我国成为水资源严重短缺的国家之一。水资源的严重短缺迫切需要开发合适的污水资源化技术来缓解这一矛盾。与常规的污水处理工艺相比较,生态治理污染的办法具有处理成本低廉,处理效果明显,并符合可持续发展的特点。但是,普通的单一生态治理方法应用到具体工程中时,存在着运行不稳定,维护管理不便,处理污水的效果无法稳定、可持续维持等种种问题,本技术克服了这些缺陷,将多种生态治理技术有机地集成组合在一起,有别于其它同类技术,与水体景观融合为一体,***的构筑物同时也是生态景观的主体,这些隐形的处理构筑物同自然景观融为一体。本技术运用到实际工程中,力求达到因地制宜,并且具有较强的可操作性和较优的综合技术经济指标。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的不足与问题,提供一种生态污水处理和水体修复***的构建方法,该***可用于小型生活污水处理和中、小型湖泊的水环境修复及景观水治理美化工程,可实现构建可自我修复、演替的水体生态***的目标,最终构建可自我修复、自我演替的水体生态***,建造景观式的污水处理厂。
本发明的技术方案如下:
本发明的生态污水处理和水体修复***的构建方法,包括以下步骤:
A、雨水汇流渗滤补水***的构建:在距水岸线5~10米的地方设置景观渗渠,在景观渗渠***空阔草坪区域结合实际地势情况利用道路标高在竖向上营造低洼面,分别设置高位渗流草海、渗流草沟、低位渗流草海及渗透沟渠,在低位渗流草海、渗流草沟和高位渗流草海地面放坡,坡向沿水岸的景观渗渠,景观渗渠面自上而下分别是40~70mm厚度卵石和30~40mm厚度的砾石,砾石中部设置有雨水收集管—穿孔管,穿孔管向下左右45度各开有孔径为20mm的集水小孔;
B、ET生化***构建:ET生化***主要包括生态浮岛、环流活水***和外循环湿地处理***,其中所述的生态浮岛以环形设置在ET生态池中间,沿环形生态浮岛下方设置直到生态池底的软隔离墙,生态浮岛围档面积为ET生态池的40%~60%,对应环形浮岛下采用锅底塘结构,锅底塘设置防渗垫作为防渗层,污水由塘中间切线方向进入;所述的环流活水***是在生态浮岛下安装使用潜水环流曝气机使水流在环流运动的同时向水中充氧曝气,环流运动的富氧水补充到水体重污染死角区,实现置换、稀释的物化与生化作用,经处理过后的出水进入外循环环流湿地***进行深度净化;所述的外循环环流湿地***即浅水湾湿地过滤带设置在ET生态池的水流方向上,由1~10个不等的组合生态池组成,环流动力为每立方米水采用3~10W的功率进行推流;
C、在ET生化***构建完成的基础上,根据草-鱼、藻-鱼、草藻-碎屑—螺和碎屑-微生物生态链的关系,逐步构建水生动物食物链的生态平衡***,按生态平衡***的不同季节和生长阶段,分别各种食性包括有草食性鱼、肉食性鱼和滤食性鱼的鱼类,引殖包括有螺、蚌和水生昆虫底栖生物,引殖功能菌群,形成食物链或食物网,构建成生态污水处理和水体修复***。
本发明的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其进一步的技术方案是所述的高位渗流草海、渗流草沟、低位渗流草海和渗透沟渠的宽度分别为0.2~0.4m、高度为0.3~0.5m,其中低位渗流草海比周边道路低0.10~0.35m,低位渗流草海、渗流草沟和高位渗流草海地面放坡的坡度为3:1~10:1;再进一步的技术方案是所述的渗流草沟内每20~30m设置一落底检查井,并于下游管入口处设一网状格栅。
本发明的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其进一步的技术方案还可以是在构建雨水汇流渗滤补水***时,硬质地面和部分道路雨水采用传统雨水管井***汇集后,送往渗流草沟、低位渗流草海和景观渗渠,软质园林地面雨水就地分流自然进入渗流草沟、高位渗流草海、低位渗流草海和景观渗渠,大雨后的短时间内处于浅水状态,初期雨水的污染被吸收过滤之后渗流入水体,超过渗流能力的后期雨水溢流入水体进行ET生化。
本发明的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其进一步的技术方案还可以是设置在ET生态池中间生态浮岛的环形宽度为0.7~1.8m。
本发明的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其进一步的技术方案还可以是所述的ET生态池的坡面从上到下依次设有灌木丛区、挺水植物区、二级驳岸、浮水植物区、沉水植物区和生态浮岛区,植物种植密度总量控制在ET生态池总面积的35%~65%,植株株距按植物的品种在0.25~0.55m,可根据景观的需要,选配不同的季节花期的植物的品种。
本发明的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其进一步的技术方案还可以是所述的组合生态池依次由漫流坝、挺水植物区、导流埂、沉水植物区、导流埂、浮叶植物区和漫流坝组成,组合生态池的水岸,按照5:1~10:1放坡,使挺水植物在0.40~0.90m的水域内生长,浅水湾湿地过滤带减小边坡,使水体形成浅滩湿地的形状,有利于水生植物的大量生长,在浅滩与深水之间为过渡区按照5:1~1:1放坡,水深控制在1.00~1.60m,种植沉水植物,深水区种植浮水植物,其量控制在水面的三分之一以下。挺水植物的根系发达,对于污染物质有着很强的去除能力。重污染区域水经过生态浮岛后,进入推流浅水湿地,流经浅水湾带,完成重污染水的外循环活水净化流程。经过数百米推流湿地巨大生物量的逐级净化,重污染区的污水N、P、有机物等富营养化因子能得到有效控制,不会再对生物多样性的生态***造成污染胁迫,重污染区的污水转变成清洁补水水源。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果:
本发明的方法构建的可自我修复、演替的生态污水处理和水体修复***具有可靠性、有效性、持续性(自我演替)的特点;同时投资小,运行成本低,管理简便。处理后的水达到三项指标:1、水体能见度常年保持在0.8~1.5m;2、水体主要水质指标近期达到四类水体标准,远期(3—5年后)达三类水体标准;3、水体生态***具有生物的多样性、持续性,***进入自我修复、演替良性循环,呈现四季常绿、三季有花的景观。
自然界中高低起伏的草地,对雨水有很好的渗滤收集作用,模拟这一自然现象,在水体周围的空阔草坪,利用人造草海、草沟实施有组织地收集雨水,在地面放坡,坡向水岸的渗渠,提高雨水下渗量,并且通过草地和土壤的渗滤作用,实现雨水的预处理清洁作用,作为水体的补水水源。通过雨水汇集、渗滤、预处理***收集的补充水可维持TP、TN在较低水平,再加以ET生化通过向下的底泥沉积,植物和动物的迁移,逐年递降,取得更为生态、清澈、优良的水质。采用“贴近自然,还原生态”的方式进行雨水利用,与天然洼地、公园的河湖等湿地保护和湿地恢复相结合,建立生态化的雨水综合利用***。这样既降低了雨水的处理成本,又改善了城市的水环境,同时兼具景观效益。雨水收集与回用响应了国家节水节能的号召,可为实行开源节流的措施作贡献。本发明采用潜水造流曝气生化处理机替代穿孔管曝气、射流曝气、跌水曝气等方法,可以大幅度降低造价并节约电耗等运行费用。
附图说明
图1为本发明实施例的雨水汇流渗滤补水***结构示意图
图2为本发明实施例的ET生化***结构示意图
图3为本发明实施例的生态浮岛—软隔墙组合示意图
图4为ET生态池结构剖面示意图
图5为景观渗渠结构剖面示意图
图6为渗流草沟结构示意图
具体实施方式
实施例1
如图1、2、3、4、5和6所示,本实施例的生态污水处理和水体修复***的构建方法,包括以下步骤:
A、雨水汇流渗滤补水***的构建:在距水岸线8米的地方设置景观渗渠,在景观渗渠***空阔草坪区域结合实际地势情况利用道路标高在竖向上营造低洼面,分别设置高位渗流草海、渗流草沟、低位渗流草海及渗透沟渠,所述的高位渗流草海、渗流草沟、低位渗流草海和渗透沟渠的宽度分别为0.3m、高度为0.4m,其中低位渗流草海比周边道路低0.25m;在低位渗流草海、渗流草沟和高位渗流草海地面放坡,坡度为6:1,坡向沿水岸的景观渗渠,景观渗渠面自上而下分别是60mm厚度卵石和350mm厚度的砾石,砾石中部设置有雨水收集管—穿孔管,穿孔管向下左右45度各开有孔径为20mm的小孔,渗流草沟内每25m设置一落底检查井,并于下游管入口处设一网状格栅;软质园林地面雨水就地分流自然进入渗流草沟、高位渗流草海、低位渗流草海和景观渗渠,大雨后的短时间内处于浅水状态,初期雨水的污染被吸收过滤之后渗流入水体,超过渗流能力的后期雨水溢流入水体进行ET生化;
B、ET生化***构建:ET生化***主要包括生态浮岛、环流活水***和外循环湿地处理***,其中所述的生态浮岛以环形设置在ET生态池中间,生态浮岛的环形宽度为1.2m,沿环形生态浮岛下方设置直到生态池底的软隔离墙即无纺布,生态浮岛围档面积为ET生态池的55%,对应环形浮岛滤床下设锅底塘结构,锅底塘设置防渗垫,污水由塘中间切线方向进入;所述的ET生态池的坡面从上到下依次设有灌木丛区、挺水植物区、二级驳岸、浮水植物区、沉水植物区和生态浮岛区,植物种植密度总量控制在ET生态池总面积的50%,植株株距按植物的品种在0.35m,可根据景观的需要,选配不同的季节花期的植物的品种;所述的环流活水***是在生态浮岛下安装使用潜水环流曝气机使水流在环流运动的同时向水中充氧曝气,环流运动的富氧水补充到水体重污染死角区,实现置换、稀释和物化与生化作用,经处理过后的出水进入外循环环流湿地***进行深度净化;所述的外循环环流湿地***即浅水湾湿地过滤带设置在ET生态池的水流方向上,由1个组合生态池组成,环流动力为每立方米水采用3-10W的功率进行推流;组合生态池依次由漫流坝、挺水植物区、导流埂、沉水植物区、导流埂、浮叶植物区及漫流坝组成,组合生态池的水岸,按照8:1放坡,使挺水植物在0.70m的水域内生长,浅水湾湿地过滤带减小边坡,使水体形成浅滩湿地的形状,有利于水生植物的大量生长,在浅滩与深水之间为过渡区按照2:1放坡,水深控制在1.4m,种植沉水植物,深水区种植浮水植物,其量控制在水面的三分之一以下。
C、在ET生化***构建完成的基础上,根据草-鱼、藻-鱼、草藻-碎屑—螺和碎屑-微生物生态链的关系,逐步构建水生动物食物链的生态平衡***,按生态平衡***的不同季节和生长阶段,分别各种食性包括有草食性鱼、肉食性鱼和滤食性鱼的鱼类,引殖包括有螺、蚌和水生昆虫底栖生物,引殖功能菌群,形成食物链或食物网,构建成生态污水处理和水体修复***。
Claims (7)
1.一种生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于包括以下步骤:
A、雨水汇流渗滤补水***的构建:在距水岸线5~10米的地方设置景观渗渠,在景观渗渠***空阔草坪区域结合实际地势情况利用道路标高在竖向上营造低洼面,分别设置高位渗流草海、渗流草沟、低位渗流草海及渗透沟渠,在低位渗流草海、渗流草沟和高位渗流草海地面放坡,坡向沿水岸的景观渗渠,景观渗渠面自上而下分别是40~70mm厚度卵石和30~40mm厚度的砾石,砾石中部设置有雨水收集管-穿孔管,穿孔管向下左右45度各开有孔径为20mm的集水小孔;
B、ET生化***构建:ET生化***主要包括生态浮岛、环流活水***和外循环湿地处理***,其中所述的生态浮岛以环形设置在ET生态池中间,沿环形生态浮岛下方设置直到生态池底的软隔离墙,生态浮岛围档面积为ET生态池的40%~60%,对应环形浮岛下采用锅底塘结构,锅底塘设置防渗垫作为防渗层,污水由塘中间切线方向进入;所述的环流活水***是在生态浮岛下安装使用潜水环流曝气机使水流在环流运动的同时向水中充氧曝气,环流运动的富氧水补充到水体重污染死角区,实现置换、稀释的物化与生化作用,经处理过后的出水进入外循环环流湿地***进行深度净化;所述的外循环环流湿地***即浅水湾湿地过滤带设置在ET生态池的水流方向上,由1~10个不等的组合生态池组成,环流动力为每立方米水采用3~10W的功率进行推流;
C、在ET生化***构建完成的基础上,根据草-鱼、藻-鱼、草藻-碎屑-螺和碎屑-微生物生态链的关系,逐步构建水生动物食物链的生态平衡***,按生态平衡***的不同季节和生长阶段,各种食性鱼类包括有草食性鱼、肉食性鱼和滤食性鱼,引殖包括有螺、蚌和水生昆虫底栖生物,引殖功能菌群,形成食物链或食物网,构建成生态污水处理和水体修复***。
2.根据权利要求1所述的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于所述的高位渗流草海、渗流草沟、低位渗流草海和渗透沟渠的宽度为0.2~0.4m、高度为0.3~0.5m,其中低位渗流草海比周边道路低0.10~0.35m,低位渗流草海、渗流草沟和高位渗流草海地面放坡的坡度为3∶1~10∶1。
3.根据权利要求2所述的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于所述的渗流草沟内每20~30m设置一落底检查井,并于下游管入口处设一网状格栅。
4.根据权利要求1所述的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于构建雨水汇流渗滤补水***时,硬质地面和部分道路雨水采用传统雨水管井***汇集后,送往渗流草沟、低位渗流草海和景观渗渠,软质园林地面雨水就地分流自然进入渗流草沟、高位渗流草海、低位渗流草海和景观渗渠,大雨后的短时间内处于浅水状态,初期雨水的污染被吸收过滤之后渗流入水体,超过渗流能力的后期雨水溢流入水体进行ET生化。
5.根据权利要求1所述的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于设置在ET生态池中间生态浮岛的环形宽度为0.7~1.8m。
6.根据权利要求1所述的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于所述的ET生态池的坡面从上到下依次设有灌木丛区、挺水植物区、二级驳岸、浮水植物区、沉水植物区和生态浮岛区,植物种植密度总量控制在ET生态池总面积的35%~65%,植株株距按植物的品种在0.25~0.55m,根据景观的需要,选配不同的季节花期的植物的品种。
7.根据权利要求1所述的生态污水处理和水体修复***的构建方法,其特征在于所述的组合生态池依次由第一漫流坝、挺水植物区、第一导流埂、沉水植物区、第二导流埂、浮叶植物区和第二漫流坝组成,组合生态池的水岸,按照5∶1~10∶1放坡,使挺水植物在0.40~0.90m的水域内生长,浅水湾湿地过滤带减小边坡,使水体形成浅滩湿地的形状,有利于水生植物的大量生长,在浅滩与深水之间为过渡区按照5∶1~1∶1放坡,水深控制在1.00~1.60m,种植沉水植物,深水区种植浮水植物,其量控制在水面的三分之一以下。
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